Коэффициент концентрации напряжени цикла

Jр — полярный момент инерции поперечного сечения бруса k , — эффективный коэффициент концентрации напряжений при симметричном цикле изменения соответственно нормальных и касательных напряжений [c.5]

Пример 5. Определить допускаемое напряжение растяжения для цилиндрической колонны пресса в зоне перехода диаметров di = 60 мм в = 70 мм при эффективном коэффициенте концентрации напряжений для симметричного цикла Кд =2,3. Напряжение изменяется во времени по асимметричному циклу (г = = +0,2) в соответствии с тяжелым режимом нагружения (см. рис. 1.8, в). Расчетный срок службы L= 15 лет, коэффициент использования в течение года Кр =0,75, коэффициент использования в течение суток /С =0,66, частота на- [c.20]

При циклическом нагружении эффективный коэффициент концентрации напряжений упрощенно определяют на основании кривых усталости гладкого образца и образца с концентратором напряжений (рис. 175) как отношение их пределов выносливости (к, = Оо/а) или разрушающих напряжений в области ограниченной долговечности при одинаковом числе циклов N (1 э = сто/а ). [c.299]

Кроме того, эффективный коэффициент концентрации напряжений зависит от типа напряженного состояния и характеристик цикла. С уве- [c.299]

Влияние концентрации напряжений. В местах резкого изменения поперечных размеров детали, у отверстий, надрезов, выточек и т. п. возникает, как известно, местное повышение напряжений, снижающее предел выносливости по сравнению с таковым для гладких цилиндрических образцов. Это снижение учитывается эффективным коэффициентом концентрации напряжений Ка (или Кх), который определяется экспериментальным путем. Указанный коэффициент представляет собой отношение предела выносливости а 1 гладкого образца при симметричном цикле к пределу выносливости образца тех же размеров, но имеющего тот или иной концентратор напряжений, т. е. [c.227]

Q,5(d4—dn), мм К — эффективный коэффициент концентрации напряжений у основания зуба Т - - вращающий момент, Н-м Л, / — коэффициент увеличения напряжений от сил в зацеплении а- i — передел выносливости материала стандартных круглых образцов при знакопеременном цикле напряжений, МПа. [c.227]

Это выражение представляет собой упрощенный в сторону увеличения запаса прочности расчет на сопротивление усталости, в котором не учитывается изменение касательных напряжений по более благоприятному циклу, чем напряжения изгиба, и различие коэффициентов концентрации напряжений изгиба и кручения и т. д. [c.324]

Снижение предела выносливости при симметричном цикле изменения напряжений характеризуется так называемым эффективным коэффициентом концентрации напряжений, представляющим собой отношение предела выносливости [c.318]

Для переменных нагрузок допускаемые напряжения понижают с учетом характеристики цикла напряжений, эффективного коэффициента концентрации напряжений в сварных швах, числа циклов нагружения и других факторов. [c.23]

Определить допускаемое значение амплитуды крутящего момента, изменяющегося по симметричному циклу, если полированный вал (см. рисунок) изготовлен из стали 2С. Коэффициент запаса прочности п = 2 эффективный коэффициент концентрации напряжений для опорных сечений принять Кх= 1.7 коэффициент = [c.297]

Полезно дать словесное определение эффективного коэффициента концентрации напряжений как величины, показывающей, во сколько раз снижается предел выносливости при симметричном цикле за счет наличия концентрации напряжений. [c.180]

Общие соображения. В первую очередь необходимо объяснить, почему эти расчеты выполняют в форме проверочных, т. е. определяют расчетный коэффициент запаса и сравнивают его с требуемым. Конечно, формально можно определить допускаемое напряжение как при симметричном, так и асимметричном цикле, но это будет самообман — ведь установить значения коэффициентов концентрации напряжений и масштабного фактора, пока не намечена конфигурация детали и не найдены ее размеры, можно лишь грубо ориентировочно. А после того как из приближенного расчета основные размеры детали определены, нет смысла сопоставлять расчетное напряжение с допускаемым, проще и нагляднее провести сопоставление коэффициентов запаса. Восприятие учащимися такого подхода к оценке прочности, естественно, зависит от того, насколько широко применялись расчеты по коэффициентам запаса в предшествующих главах курса. [c.182]

Hs — расстояние, на которое удалена траектория трещины от горизонтали на поверхности образца кр — коэффициент перегрузки внутренним давлением по отношению к рабочему циклическому давлению Ki — вязкость разрушения металла K s вязкость разрушения в коррозионной среде К[р — коэффициент интенсивности напряжения образца с разным радиусом в вершине концентратора напряжений Kj — коэффициент концентрации напряжений Шр — показатель степени в уравнении Париса п — показатель деформационного упрочнения материала Пс — количество скачков дискретного подрастания трещины N — число циклов [c.23]

При назначении базы для определения предела выносливости следует учитывать свойства материала и коэффициент концентрации напряжений. Абсцисса точки пересечения ветвей кривых усталости для низкоуглеродистых сталей составляет от 1 до 6 млн. циклов среднеуглеродистых 1—9 млн. циклов, а легированных 1—20 млн циклов [8]. Чем больше, тем больше база, при которой происхо дит переход наклонного участка кривой усталости в горизонтальный [c.109]

В более поздних работах было также показано, что резкие концентраторы напряжений придают образцам значительно более высокое сопротивление усталости, чем этого можно было ожидать, принимая во внимание их теоретические коэффициенты концентрации напряжений. Причем этот эффект наблюдается независимо от схемы приложения нагрузки. В качестве примера в табл. 1 приведены результаты исследования влияния радиуса при вершине кольцевого надреза на сопротивление усталости двух алюминиевых сплавов. Испытывали на изгиб с вращением образцы диаметром 12,7 мм из алюминиевого сплава (4,5 % Си 1,4 % Мп ап = 470 МПа) с кольцевым надрезом глубиной 1,9 мм и углом раскрытия 45°, а также на осевое растяжение-сжатие образцы диаметром 43,2 мм из алюминиевого сплава (4,4 % Си 0,7 % Mg Ств = 505 МПа) с кольцевым надрезом глубиной 5,1 мм и углом раскрытия 55 ".. В обоих случаях с уменьшением радиуса при вершине надреза амплитуда разрушающих напряжений цикла сначала значительно уменьшается, а затем, после достижения некоторого критического значения, заметно увеличивается. Интересно отметить, что в обоих исследованиях критический радиус при вершине надреза, соответствующий минимальной амплитуде разрушающих напряжений, оказался равным примерно 0,03 мм. [c.11]

Наряду с обнаруженным увеличением сопротивления усталости при увеличении остроты концентратора напряжений было установлено, что характерной особенностью, сопровождающей проявление этого эффекта, является присутствие в надрезанных образцах с высокой концентрацией напряжений нераспространяющихся усталостных трещин. Так, Н. Фростом была исследована зависимость между теоретическим и эффективным коэффициентами концентрации напряжений, полученная в результате испытаний на усталость по симметричному циклу образцов из алюминиевого сплава (рис. 3). Эта зависимость как при растяжении-сжатии, так и при изгибе с вра- [c.11]

Рис. 3. Зависимость между теоретическим Од и эффективным Кд коэффициентами концентрации напряжений при испытаниях алюминиевого сплава на растяжение-сжатие (4) и изгиб с вращением (5) по симметричному циклу

В этих экспериментах для всех значений радиуса при вершине надреза, кроме г=1,25 мм, было установлено, что возникновение нераспространяющихся усталостных трещин возможно уже при симметричном цикле напряжений. В связи с этим была построена общая зависимость пределов выносливости по разрушению и по трещинообразованию при симметричном цикле напряжения-сжатия от теоретического коэффициента концентрации напряжений (рис. 5). Сначала определяли предел выносливости гладкого образца из исследуемой стали (о-1 = 204 МПа). Далее, путем деления этого предела на теоретический коэффициент концентрации напряжений, была получена кривая, которой теоретически должно следовать изменение предела выносливости по разрушению с увеличением концентрации напряжений (кривая 5). Однако экспериментальные результаты показали иное. В области высокой концентрации напряжений пределы выносливости по разрушению оказались независящими от остроты концентратора. Анализ возникновения и развития усталостных трещин в зонах над- [c.14]

Рис. 5. Зависимость предельных амплитуд от теоретического коэффициента концентрации напряжений при испытаниях образцов из низкоуглеродистой стали на растяжение-сжатие (3, 4) и изгиб (1, 2) по симметричному циклу нагружения

Таким образом, цикл напряжений в вершине трещины (цикл 3—4) изменяется от симметричного к асимметричному, сопровождаясь появлением растягивающего среднего напряжения. Если теоретический коэффициент концентрации напряжений в вершине трещины сат мало отличается от коэффициента концентрации в вершине надреза, то размах нового измененного цикла может существенно уменьшиться по сравнению с исходным циклом нагружения. [c.23]

В формулах (27.5), (27.6) и (27.7) приняты следующие обозначения сг 1 и т 1 — пределы выносливости материалов при симметричном цикле изменения нормальных и касательных напряжений щ и — амплитудные нормальные и касательные напряжения циклов От и т , — средние нормальные и касательные напряжения циклов Ко и Кх — эффективные коэффициенты концентрации напряжений е — масщтабный фактор, т. е. коэффициент, учитывающий влияние размеров детали р — коэффициент, учитывающий [c.423]

Кщ — эффективный коэффициент концентрации напряжения для углеродистых сталей Ка = 3.0- 4,5 для легированных сталей /Се = = 4,0-4-5,5 Сольшие значения относятся к болтам с rf 24 мм для резьб, изготовляемых накаткой, указанные значения Ко уменьшают на 20—50% Оа — амплитуда цикла. [c.294]

Пример 143. Определить допускаемое напряжение на переменный изгиб при характеристике цикла г=—0,6, если рассчитывается деталь из легированной конструкционной стали с = 100 KFjuM и а =80 кГ/мм при коэффициенте запаса прочности [л 1=2. Деталь круглого сечения диаметром d=40 мм имеет концентратор, для которого теоретический коэффициент концентрации напряжений а, =1,6. Коэффициент упрочнения от поверхностного наклепа р=1,4. [c.427]

Болт из легированной стали с метрической резьбой диаметром d=30 мм подвергается действию переменных растягивающих напряжений, меняющихся от нуля до максимального значения. Определить допускаемое напряжение при запасе прочности /г=2. Характеристики стали Tj,=90 кГ1мм , о ,р=30 кГ мм , г з,=0,1. Коэффициент концентрации напряжений определить по графику. Определить также допускаемое напряжение при симмегричном цикле. [c.247]

Когда известны пределы выносливости t i, масштабный фактор 8, коэффициент чистоты поверхности р и эффективный коэффициент концентрации напряжения ка, то при заданном коэффициенте запаса прочности [п] можно определить допускаемое напряжение изгиба при симметричном цикле по формуле [c.133]

С увеличением размеров второго образца предел усталости его будет уменьшаться. Отношение предела усталости при симметричном цикле гладкого лабораторг ного образца к пределу усталости при симметричном цикле большого образца (или детали) с концентрацией напряжений назовем аффективным коэффициентом концентрации напряжений и обозначим его через Величина эффективного коэффициента концентрации зависит не только от величины коэффициента концентрации а, но также от материала и абсолютных размеров, образца или детали. С повышением прочности стали, с увеличением абсолютных размеров детали величина эффективного коэффициента концентрации повышается. Для деталей больших размеров, изготовленных из прочной стали (легированной или углеродистой с термической обработкой), эффективный коэффициент концентрации напряжений близок к теоретическому коэффициенту концентрации напряжений, т. е. если предел усталости при симметричном цикле гладкого небольшого диаметра образца из прочной стали был равен a i =5100к/ /сж , то образец больших размеров из той же стали с поперечным небольшим сверлением, с коэффициентом концентрации а = 3 будет иметь предел усталости, близкий к 7Q0кГ/см . Таким образом, при выборе материала для деталей, работающих при переменных нагрузках надо иметь в виду, что чем более прочна сталь, тем она более чувствительна к концентрации напряжений. Поэтому стали с высоким пределом прочности требуют и более тщательной обработки поверхности. [c.356]

Решение. 1. Для фланговых швов принимаем эффективный коэффициент концентрации напряжений 7< = 4. При = сГт1п/оп1а.ч = 0,3 (см. 0.5 и рис. 0.2) среднее напряжение цикла а, > 0. [c.32]

Анализ взаимосвязи скорости счета АЭ и трещинообразования основан на общих положениях механики разрушения. Скорость роста трещины (отношение приращения длины за цикл нагружения) Г dljdn зависит от коэффициента концентрации напряжения К в вершине трещины и определяется соотношением V = = С К , где Сиг/ — константы материала. Коэффициент К = = а (/)0 5 / (1/6), где Ь — поперечный размер детали. Для бесконечной пластины, подвергнутой одностороннему растяжению, К = о Суммарный счет АЭ при развитии трещины в усло- [c.447]

Изменение асимметрии цикла нагружения в вершине трещины с ее ростом. Перераспределение напряжений от внешней нагрузки, действующих в области вершины трещины в полу-циклах растяжения и сжатия, может вызывать остановку развития усталостной трещины. Анализ такого перераспределения был проведен в работах И. В. Кудрявцева и В. Линхарта. На рис. 9,а показана схема распределения осевых напряжений в образце с концентратором, полученная при испытании на усталость при симметричном цикле напряжений (растяжения-сжатия) с амплитудой номинального напряжения Оц. До возникновения усталостной трещины эпюры растягивающих и сжимающих напряжений идентичны, а материал в области вершины концентратора реально подвергается нагружению по симметричному циклу с амплитудой а Оп и R = — (цикл 1—2). Если эта амплитуда превышает предел выносливости исследуемого материала, то в вершине надреза возникает усталостная трещина. После ее развития на глубину I распределение сжимающих напряжений не изменится, так как трещина, сомкнувшись, будет передавать нагрузку как исходное неповрежденное сечение, а по величине сжимающие напряжения при вершине трещины уменьшаются растягивающие напряжения сконцентрируются в вершине трещины, максимум их будет соответствовать величине аат(Тн(а(гт — теоретический коэффициент концентрации напряжений для трещины глубиной h + l). [c.23]

Смотреть страницы где упоминается термин Коэффициент концентрации напряжени цикла : [c.35] [c.11] [c.192] [c.331] [c.73] [c.295] [c.296] [c.293] [c.267] [c.372] [c.134] [c.413] [c.154] [c.31] [c.250] [c.388] [c.100] [c.165] [c.45] [c.143] [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...